JP7504941B2 - 鞍乗り型車両 - Google Patents

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Description

本発明は、鞍乗り型車両に関する。
従来、後輪を浮かせた状態で車体を支持するメインスタンドを備える鞍乗り型車両が知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種の鞍乗り型車両では、乗員が車体を持ち上げて、後輪を浮かせた状態で、メインスタンドを立てて車体を支持する。
特開2017-159824号公報
しかしながら、従来の技術では、鞍乗り型車両が大型化し重量が重くなった場合等、メインスタンドを立てる作業が困難になる。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、メインスタンドを立てる作業が容易な鞍乗り型車両を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、後輪を支持するスイングアームと、車体フレームと前記スイングアームとの間に連結されるクッションと、車体を路面に支持するメインスタンドと、を備える鞍乗り型車両において、前記車体フレームには、前記クッション上端の連結体の左右に一対のボス部を支持する支持体を配し、前記ボス部の内周にそれぞれボス部に対して偏心したボルト穴を形成した偏心カムを備え、前記ボス部の間に前記連結体を挿入し、前記偏心カム及び前記連結体を貫通する連結ボルトによって連結され、前記偏心カムを回転駆動するアクチュエータとからなる偏心カム機構が設けられ、前記メインスタンドを前記後輪が路面に接地した状態で起立姿勢とした後、前記偏心カム機構を駆動して、前記スイングアームを上方へ揺動させて前記後輪を路面から浮かせた状態とする、ことを特徴とする。
本発明によれば、メインスタンドを立てて車体を支持する場合、偏心カム機構を駆動して、スイングアームを上方へ揺動させて後輪を浮かせた状態とするため、メインスタンドを立てる作業の容易化が図れる。
本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両の側面図である。 鞍乗り型車両の後部側面拡大図である。 図2におけるA矢視図である。 図3のクッション上端部断面図である。 メインスタンドを示す拡大図である。 偏心カムの変位を模式的に示す図である。 後輪が浮いた状態を示す拡大図である。 図7のA-A断面図である。 係合アームを示す図である。 後輪引き上げの動作を説明するフローチャートである。 後輪引き下げの動作を説明するフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、説明中、前後左右および上下といった方向の記載は、特に記載がなければ車体に対する方向と同一とする。また、各図に示す符号FRは車体前方を示し、符号UPは車体上方を示し、符号LHは車体左方を示す。
[実施の形態]
図1は、本発明の実施の形態に係る鞍乗り型車両10の側面図である。
鞍乗り型車両10は、車体フレーム11と、車体フレーム11に支持されるパワーユニット12と、前輪13を操舵自在に支持するフロントフォーク14と、後輪15を支持するスイングアーム16と、乗員用のシート17とを備える車両である。
鞍乗り型車両10は、乗員がシート17に跨るようにして着座する車両である。シート17は、車体フレーム11の後部の上方に設けられる。
車体フレーム11は、車体フレーム11の前端部に設けられるヘッドパイプ18と、ヘッドパイプ18の後方に位置するフロントフレーム19と、フロントフレーム19の後方に位置するリアフレーム20とを備える。フロントフレーム19の前端部は、ヘッドパイプ18に接続される。
シート17は、リアフレーム20に支持される。
フロントフォーク14は、ヘッドパイプ18によって左右に操舵自在に支持される。前輪13は、フロントフォーク14の下端部に設けられる車軸13aに支持される。乗員が把持する操舵用のハンドル21は、フロントフォーク14の上端部に取り付けられる。
スイングアーム16は、車体フレーム11に支持されるピボット軸22に支持される。ピボット軸22は、車幅方向に水平に延びる軸である。スイングアーム16の前端部には、ピボット軸22が挿通される。スイングアーム16は、ピボット軸22を中心に上下に揺動する。
後輪15は、スイングアーム16の後端部に設けられる車軸15aに支持される。
パワーユニット12は、前輪13と後輪15との間に配置され、車体フレーム11に支持される。
パワーユニット12は、内燃機関である。パワーユニット12は、クランクケース23と、往復運動するピストンを収容するシリンダー部24とを備える。シリンダー部24の排気ポートには、排気装置25が接続される。
パワーユニット12の出力は、パワーユニット12と後輪15とを接続する駆動力伝達部材によって後輪15に伝達される。
また、鞍乗り型車両10は、前輪13を上方から覆うフロントフェンダー26と、後輪15を上方から覆うリアフェンダー27と、乗員が足を載せるステップ28と、パワーユニット12が使用する燃料を蓄える燃料タンク29とを備える。
フロントフェンダー26は、フロントフォーク14に取り付けられる。リアフェンダー27及びステップ28は、シート17よりも下方に設けられる。燃料タンク29は、車体フレーム11に支持される。
スイングアーム16と車体フレーム11との間には、後ろ下がりに傾斜するクッション30が配置されている。
このクッション30は、走行中に路面状態を検知し、ダンパー特性を自動調整する電子制御サスペンション(electronic controlled suspension system)を利用している。
図2は、鞍乗り型車両10の後部側面拡大図である。
鞍乗り型車両10は、スイングアーム16の上下の揺動を減衰させるクッション30を備えている。クッション30はコイルばね55を備えており、クッション30の内部には作動油(不図示)が充填されている。
クッション30の下端は、略三角形状のリンク機構31に連結されている。リンク機構31は、3つの支点a~支点cを備えている。
クッション30の下端は、車両前方に位置する支点cに連結され、車両後方に位置する支点aは、スイングアーム16の連結部16Aに連結されている。下方に位置する支点bには、リンクアーム32の一端32Aが連結され、リンクアーム32の他端32Bは揺動可能に支持されている。また、クッション30の下端は、支点aまたはb等のスイングアーム16を支持可能である位置であればどこで支持されても良い。
スイングアーム16が上方に揺動すると、クッション30は、スイングアーム16と車体フレーム11との間で圧縮され、この圧縮力に対してコイルばね55の弾性力が反発し、車輪及び車体に伝わった衝撃が吸収される。コイルばね55は弾性エネルギーの分だけストロークを続けるが、クッション30の作動油により、コイルばね55のストロークの減衰が促進される。
クッション30にはピストンロッドが挿入され、クッション30の軸方向にストロークする。ピストンロッドはピストンを備えている。このピストンには作動油が通過する油路が形成されている。この作動油の通過が起こらず、クッション内部のピストンが動いたり、又はコイルばねが伸縮したりしないように、ピストンの油路を閉塞する機構(不図示)を備えていてもよい。
図3は、図2におけるA矢視図である。
クッション30の上端は支持部材34に連結されている。支持部材34は車体フレーム11の車幅方向の略中央部に固定されている。支持部材34の下部は二股に分かれており、支持部材34は一対の支持体35を備えている。
図4は、図3におけるクッション上端部断面図である。
図4に示すように、一対の支持体35は各々ボス部36を備えている。一対のボス部36の間には、クッション30の上端連結体30Aが配置されている。
一対のボス部36には各々偏心カム機構38が配置されている。
偏心カム機構38は、一対のボス部36の内周に配置された偏心カム39L、39Rを備えている。偏心カム39L、39Rと、支持体35のボス部36との間には、ボールベアリング40が配置されている。ボールベアリング40の外輪41は、ボス部36の内周に嵌合されており、ボールベアリング40の内輪42は、偏心カム39L、39Rの外周に各々嵌合されている。
右側の偏心カム39Rには、ウォームホイール43が一体に取り付けられている。ウォームホイール43には、図3に示すように、ウォーム45が噛み合っている。ウォーム45は、モーター(アクチュエータ)46の出力軸47に取付けられている。モーター46は、出力軸47の軸方向と、クッション30の軸方向とを一致させて、いわゆる縦形に配置されている。
図4に示すように、偏心カム39L、39Rと、ウォームホイール43と、クッション30の上端連結体30Aとは、各部材を貫通する連結ボルト51及びナット52を介して連結されている。符号Mは、偏心カム39L、39Rの、符号M1は、連結ボルト51の中心軸を示している。
ウォームホイール43が回転すると、連結ボルト51を介して、一対の偏心カム39L、39Rが、回転中心Mの周りを一体に回転する。なお、モーター46の配置は、上記縦形配置に限定されず、モーター46の出力軸47の軸方向を連結ボルト51の軸方向と一致させた、いわゆる横形配置としてもよい。
鞍乗り型車両10は、図5に示すように、メインスタンド57を備えている。メインスタンド57は支持軸を備え、乗員がメインスタンド57を足で蹴って、支持軸を中心に回動させてメインスタンド57を立てる。
本実施形態では、メインスタンド57は、後輪15を浮かせた状態で、車体を支持するためのスタンドと定義される。ただし、メインスタンド57は長さが短く形成され、図5に破線で示すように、メインスタンド57を立てた状態では、後輪15がグランドGに接地しており、後輪15を浮かせた状態とはならない。メインスタンド57とグランドGとの間には、寸法Lの隙間が生じている。
図6は、偏心カムの変位を模式的に示す図であり、図6A及び、図6Bは、偏心カムの変位の様子を、ウォームホイール43側から見た状態として示す。
偏心カム39L、39Rの回転中心Mに対して、連結ボルト51の中心軸M1は、距離Rだけ偏心して取り付けられている。
連結ボルト51は、通常時に、図6Aに示すように、最下点の初期位置S1にある。偏心カム機構38のモーター46を駆動すると、ウォーム45を介してウォームホイール43が回動する。ウォームホイール43が回動すると、一対の偏心カム39L、39Rが、連結ボルト51と一体に周方向に所定角度θだけ回動し、図6Bに示すように、連結ボルト51が、初期位置S1から動作位置S2に変位する。
初期位置S1から動作位置S2に変位すると、一対のボス部36の間に連結されたクッション30の上端連結体30Aが、寸法L1だけ上昇する。この実施形態では、回動角度θ=180°であり、L1=2×距離Rである。
偏心カム機構38は、メインスタンド57を立てた状態で、例えば、ハンドル21に配置された操作子(不図示)を操作することにより駆動される。メインスタンドスイッチ(不図示)が、メインスタンド57の起立を検知していない場合、モーター46を駆動できないようにシステム構成することが望ましい。
偏心カム機構38は、図6A及び図6Bに示すように、連結ボルト51が初期位置S1から動作位置S2に変位したとき、図7に示すように、後輪15を、同図に示す寸法Lよりも大きく上昇させるように設定される。
偏心カム機構38の駆動時には、クッション30内のオイルが移動しないように、ピストンの油路を閉塞する機構(不図示)を閉じてもよい。偏心カム機構38の駆動時に、クッション30を伸縮させないためである。
本実施形態では、メインスタンド57を立てた状態で、図5に示すように、後輪15が接地している。ただし、メインスタンド57を立てた状態で、偏心カム機構38を駆動することで、スイングアーム16が上方に揺動し、後輪15が、図5に示す寸法Lよりも大きく上昇し、図7に示すように、後輪15が浮いた状態となる。
本実施形態では、メインスタンド57を立てる際に、乗員が大きな力で車体を持ち上げる必要がなく、メインスタンド57を立てる作業が容易になる。
本実施形態では、クッション30は、乗員の体重や乗車姿勢等に合わせて、コイルばね55にかける初期荷重(プリロード)を調整できる。プリロード量は、プリロードセンサ(不図示)により検知される。
図6では、モーター46が駆動されると、一対の偏心カム39L、39Rが、周方向に所定角度θだけ回動されるが、この角度θは、クッション30のプリロード量に応じて可変してもよい。例えば、プリロード量が大きい場合、偏心カム39L、39Rの回動角度を角度θより小さくしてもよい。検知されるプリロード量と、偏心カム39L、39Rの回動角度θと、を対応付けて、検知されたプリロード量に対応する回動角度θだけ、偏心カム39L、39Rを回動させてもよい。
図6に示すように、リアフレーム20には、ピボット59を介して、係合アーム(規制部材)60が取り付けられている。係合アーム60は、ピボット59に配置された巻きばね等(不図示)の弾性部材により上方に付勢され、上方に付勢された状態では、車両側面視にてリアフレーム20と重なる。
係合アーム60は、鉛直方向に回動し、スイングアーム16の係合ピン63と係合し、スイングアーム16の揺動を規制する。
係合アーム60の回動方向は適宜変更してもよい。また、係合アーム60が、側面視にて重なるフレームは、リアフレーム20に限定されず、適宜のフレームの位置に変更してもよい。
図8に示すように、係合ピン63は、スイングアーム16の側面に取り付けられている。図9に示すように、係合アーム60は、スイングアーム16に取り付けられた係合ピン63と係合する係合部65を備えている。
係合部65は、係合ピン63を覆うように屈曲する凹み部67と、凹み部67に連続する傾斜部68とを備えている。凹み部67と傾斜部68との境界部では、凹み部67の深さが浅く形成されている。傾斜部68は、図8に示す状態(係合アーム60を鉛直方向に回動させた状態)で見て、凹み部67と傾斜部68との境界部を始点として、上方に向けてなだらかに傾斜している。
ところで、係合アーム60とスイングアーム16とを係合させた状態で、スイングアーム16が揺動すると、図9に矢印Yで示す方向にスイングアーム16が揺動し、係合アーム60とスイングアーム16との係合を離脱させる力が作用する。
本実施形態では、凹み部67と傾斜部68との境界部で、凹み部67の深さが浅く形成され、傾斜部68は上記境界部を始点に上方に向けて傾斜するため、図9の矢印Y方向に力が作用することで、係合アーム60とスイングアーム16との係合が容易に離脱し、スイングアーム16の揺動の規制が解かれる。
図10は、後輪引き上げの動作を説明するフローチャートである。
メインスタンドスイッチ(不図示)がONかOFFかが判断される(ステップ1)。OFFの場合、ステップ1を繰り返す。メインスタンド57が立てられていないときに、スイングアーム16が揺動するのを防止するためである。
ONの場合、偏心カム機構38のモーター46が駆動される(ステップ2)。ついで、偏心カム39L、39Rの回動角度が、図6に示す角度θに至ったか否かが判断され(ステップ3)、角度θに至っていない場合、角度θに至るまで、モーター46の駆動が継続される。偏心カム39L、39Rの回動角度が、角度θに至った場合、モーター46の駆動が停止される(ステップ4)。
本実施形態では、偏心カム機構38が初期位置S1にある場合、乗員がメインスタンド57を立てても、後輪15はグランドGに接地している。この状態で、偏心カム機構38を駆動すると、スイングアーム16が上方に揺動し、後輪15が上方に変位し、後輪15が浮き上がって、メインスタンド57が接地する。
本実施形態では、乗員がいちいち車体を持ち上げて、後輪15を浮かせた状態として、メインスタンド57を立てる、といった面倒な作業が不要となる。とくに、鞍乗り型車両10が大型化し、重量が重くなった場合であっても、メインスタンド57を立てて、車体を簡単に支持できる。
ただし、メインスタンド57の使用に人の力が少なくなる範囲であれば、乗員がメインスタンド57を立てたとき、メインスタンド57がわずかに接地してもよい。
図11は、後輪引き下げの動作を説明するフローチャートである。
メインスタンドスイッチ(不図示)がONかOFFかが判断される(ステップ11)。ONの場合、ステップ11を繰り返す。メインスタンド57が立てられているときに、スイングアーム16が揺動するのを防止するためである。
OFFの場合、乗員が乗車しているか否かが判断される(ステップ12)。乗員が乗車していない場合、ステップ12を繰り返す。乗員が乗車していないときに、スイングアーム16が揺動するのを防止するためである。ONの場合、偏心カム機構38のモーター46が駆動され、モーター46が逆回転される(ステップ13)。ついで、偏心カム39L、39Rの回動角度が、図6に示す角度θだけ逆回転したか否かが判断される(ステップ14)。逆回転し切れていない場合、逆回転し切るまで、モーター46の駆動が継続される。逆回転し切った場合、モーター46の駆動が停止される(ステップ15)。
本実施形態では、偏心カム機構38が動作位置S2にある場合、スイングアーム16が上方に揺動し、車体はメインスタンド57で支持され、後輪15はグランドGから浮いた状態にある。この状態で、偏心カム機構38のモーター46を逆回転させると、スイングアーム16が下方に揺動し、後輪15が接地する。そして、後輪15が接地したのち、メインスタンド57を蹴って走行準備に入る。
本実施形態では、モーター46を逆回転させるだけで、後輪15が接地するため、簡単に走行準備に入ることができる。
また、本実施形態では、偏心カム機構38により後輪15は持ち上げられる。このためメインスタンド57を用いた駐車が容易にできる。
連結ボルト51が偏心カム39と、クッション30と、車体フレーム11とを連結させている。このため偏心カム機構が動作すると、クッション30が車体フレーム11に対して動くことができる。
また偏心カム機構38はボールベアリング40を含む。このため偏心カムは滑らかに回動することができる。
クッション30とスイングアーム16はリンク機構31を介して連結されている。このため、クッション30が伸縮しないように固定されたまま動いた場合、スイングアームもそれに応じて動くことができる。
プリロードセンサは、クッション30の伸縮の程度に係るプリロード量を検出できる。このため後輪15を浮かせるために必要な偏心カム39の回動量を調節することができる。
車体フレーム11には、ピボット59を介して、係合アーム(規制部材)60が取り付けられている。係合アーム60は、ピボット59に配置された巻きばね等の弾性部材により上方に付勢され、上方に付勢された状態では、車両側面視にて車体フレーム11と重なる。このため、係合アーム未使用時には、車両の外観を損なわない。
係合アーム60は、鉛直方向に回動し、スイングアーム16の係合ピン63と係合し、スイングアーム16の揺動を規制する。このため、クッション30のみに後輪15の負荷をかけずに、メインスタンド57の機能を維持することができる。
係合アーム60の係合部65には、傾斜部68が形成されている。このため、スイングアーム16が上方へ揺動したときに係合アーム60はスイングアーム16から容易に離脱でき、係合アーム60を使用したままの走行を予防できる。
[上記実施の形態によりサポートされる構成]
上記実施の形態は、以下の構成をサポートする。
(構成1)後輪を支持するスイングアームと、車体フレームと前記スイングアームとの間に連結されるクッションと、車体を支持するメインスタンドと、を備える鞍乗り型車両において、前記車体フレームと前記クッションとの連結部分に偏心カム機構と、前記偏心カム機構を駆動するアクチュエータと、を備え、前記メインスタンドを使用状態とした後、前記偏心カム機構を駆動して、前記スイングアームを上方へ揺動させて前記後輪を浮かせた状態とする、ことを特徴とする鞍乗り型車両。
この構成によれば、偏心カム機構の駆動により後輪を浮かせることができ、メインスタンドを容易に使用することができる。
(構成2)前記メインスタンドは、前記偏心カム機構により前記スイングアームが上方へ揺動されていない時、使用状態において路面に接していない、ことを特徴とする構成1に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、メインスタンドが路面に接しないので、メインスタンドの操作が容易に行える。
(構成3)前記偏心カム機構は、前記車体フレームに固定された一対の支持体のボス部の間に、前記クッションの上端の連結体を嵌合し、前記一対のボス部と前記上端の連結体との間に、連結ボルトを貫通させて連結し、前記ボス部の内周と前記連結ボルトの外周との間にそれぞれ偏心カムを備えて構成される、ことを特徴とする構成1又は2に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、クッションの動きに応じて、車体フレームも動くことができる。
(構成4)前記偏心カム機構の駆動量は前記クッションのプリロード量に応じて可変する、ことを特徴とする構成1乃至3のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、後輪15を浮かせるために必要な偏心カムの回動量を調節することができる。
(構成5)リアフレームは、前記スイングアームが上方へ揺動された際、前記スイングアームと係合して前記スイングアームが下方へ揺動するのを規制する規制部材を備える、ことを特徴とする構成1乃至4のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、クッションのみに後輪の負荷をかけずに、メインスタンドの機能を維持することができる。
(構成6)前記規制部材は弾性部材により付勢され、前記規制部材と前記スイングアームとの係合が外れると前記弾性部材の付勢力により前記規制部材が揺動し、車両側面視にて前記規制部材がフレーム部材と重なる、ことを特徴とする構成5に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、規制部材未使用時には、車両の外観を損なわない。
(構成7)前記規制部材は、前記スイングアームとの係合部を備え、前記係合部は上方に向けて傾斜する傾斜部を備える、ことを特徴とする構成5又は6に記載の鞍乗り型車両。
この構成によれば、スイングアームが上方へ揺動したときに規制部材はスイングアームから容易に離脱でき、規制部材を使用したままの走行を予防できる。
なお、本発明は、説明した上記実施形態に限定されることなく、種々の様態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、鞍乗り型車両として自動二輪車を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明は、前輪または後輪を2つ備える3輪の鞍乗り型車両、及び4輪以上を備える鞍乗り型車両に適用可能である。
10 鞍乗り型車両
11 車体フレーム
15 後輪
16 スイングアーム
16A 連結部
19 フロントフレーム
20 リアフレーム
22 ピボット軸
26 フロントフェンダー
27 リアフェンダー
28 ステップ
30 クッション
30A 上端連結体
31 リンク機構
32 リンクアーム
34 支持部材
35 支持体
36 ボス部
38 偏心カム機構
39 偏心カム
43 ウォームホイール
45 ウォーム
46 アクチュエータ
46 モーター
47 出力軸
51 連結ボルト
55 コイルばね
57 メインスタンド
60 係合アーム
63 係合ピン
65 係合部
68 傾斜部

Claims (7)

  1. 後輪(15)を支持するスイングアーム(16)と、車体フレーム(11)と前記スイングアーム(16)との間に連結されるクッション(30)と、車体を路面に支持するメインスタンド(57)と、を備える鞍乗り型車両において、
    前記車体フレーム(11)には、前記クッション(30)上端の連結体(30A)の左右に一対のボス部(36)を支持する支持体(35)を配し、
    前記ボス部(36)の内周にそれぞれボス部に対して偏心したボルト穴を形成した偏心カム(39)を備え、
    前記ボス部(36)の間に前記連結体(30A)を挿入し、前記偏心カム(39)及び前記連結体(30A)を貫通する連結ボルト(51)によって連結され、
    前記偏心カム(39)を回転駆動するアクチュエータ(46)とからなる偏心カム機構(38)が設けられ、
    前記メインスタンド(57)を前記後輪が路面に接地した状態で起立姿勢とした後、前記偏心カム機構(38)を駆動して、前記スイングアーム(16)を上方へ揺動させて前記後輪(15)を路面から浮かせた状態とする、
    ことを特徴とする鞍乗り型車両。
  2. 前記偏心カム機構(38)は、前記車体フレーム(11)の車幅方向略中央部に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の鞍乗り型車両。
  3. 前記メインスタンド(57)は、前記偏心カム機構(38)により前記スイングアーム(16)が上方へ揺動されていない時、起立姿勢において路面に接していない、ことを特徴とする請求項1又は2に記載の鞍乗り型車両。
  4. 前記アクチュエータ(46)によって駆動される前記偏心カム(39)の回転駆動量は前記クッション(30)のコイルばね(55)にかける初期荷重量に応じて可変する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の鞍乗り型車両。
  5. 車体フレーム(11)後部を構成するリアフレーム(20)は、前記スイングアーム(16)が上方へ揺動された際、前記スイングアーム(16)と係合して前記スイングアーム(16)が下方へ揺動するのを規制する規制部材(60)を備える、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の鞍乗り型車両。
  6. 前記規制部材(60)は弾性部材により付勢され、前記規制部材(60)と前記スイングアーム(16)との係合が外れると前記弾性部材の付勢力により前記規制部材(60)が揺動し、車両側面視にて前記規制部材(60)が前記リアフレーム(20)と重なる、ことを特徴とする請求項5に記載の鞍乗り型車両。
  7. 前記規制部材(60)は、前記スイングアーム(16)との係合部(65)を備え、
    前記係合部(65)は上方に向けて傾斜する傾斜部(68)を備える、ことを特徴とする請求項5又は6記載の鞍乗り型車両。
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